JP5018401B2 - Twin roll casting machine - Google Patents
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Description
本発明は双ロール鋳造機に関するものである。 The present invention relates to a twin roll casting machine.
溶湯からストリップを直接的に生産する手法として、水平に並べた一対のロールの間に溶湯を供給し、凝固した金属を薄帯状に送り出す双ロール連続鋳造法がある。 As a method for directly producing a strip from a molten metal, there is a twin-roll continuous casting method in which the molten metal is supplied between a pair of horizontally arranged rolls and the solidified metal is fed into a thin strip shape.
図6、図7は双ロール鋳造機の一例を示すものであって、水平に並べて配置した一対の冷却ロール1と、当該冷却ロール1に付帯する一対のサイド堰2とを備えている。
6 and 7 show an example of a twin roll casting machine, which includes a pair of
冷却ロール1は、その内部に冷却水が流通し、生産すべき鋼ストリップ3の板厚に応じてロール間隙Gを拡縮調整できるように構成されている。
The
冷却ロール1の回動方向及び速度は、各冷却ロール1の外周面が上側からロール間隙Gへ向かって等速で移動するように設定してある。
The rotation direction and speed of the
一方のサイド堰2は、各冷却ロール1の一端に面接触し、他方のサイド堰2は、各冷却ロール1の他端に面接触している。
One
一対のサイド堰2の間には、溶湯供給ノズル4がロール間隙Gの真上に位置するように配置してあり、レードル(図示せず)から溶湯供給ノズル4へ溶鋼を注ぎ、冷却ロール1とサイド堰2で四方を囲まれる空間へ溶鋼を供給すると溶湯溜まり5が形成される。
A molten metal supply nozzle 4 is arranged between the pair of
つまり、上記の溶湯溜まり5を形成させるとともに、冷却水の流通により冷却ロール1を抜熱しながら回動させると、溶鋼が冷却ロール1の外周面で凝固し、各冷却ロール1の外周面に形作られた凝固殻6が張り合わされ、ロール間隙Gの下方へと鋼ストリップ3が送り出される。
That is, when the
このとき、鋼ストリップ3の板厚が目標値となるように、各冷却ロール1のネック部分を枢支している軸箱(図示せず)に、互いに近接する向きへ押し付ける力を与える。
At this time, a force is applied to a shaft box (not shown) pivotally supporting the neck portion of each
操業時間の積み重ねに伴って、冷却ロール1の外周面にはマンガンや珪素などを含んだ酸化物が付着するが、これらの酸化物の付着層の厚みが増すと溶鋼から冷却ロール1への熱移動の妨げとなり、冷却ロール1の外周面での凝固殻6の成長を遅らせてしまう。
As the operating time accumulates, oxides containing manganese, silicon, and the like adhere to the outer peripheral surface of the
そこで、冷却ロール1ごとに外周面軸線方向全長にわたって当接する回転可能な円柱状のブラシ7を配置し、当該ブラシ7をモータ(図示せず)により冷却ロール1と同方向に回転させて冷却ロール1の外周面の研掃を行い、酸化物の付着層を取り除くという手立てを採っている(例えば、特許文献1参照)。
Therefore, a rotatable
ブラシ7の冷却ロール1に当接していない部位は、カウリング8によって個別に覆われている。
The portions of the
そして、各カウリング8に冷却ロール1の軸線方向に並ぶ複数のダスト吸引口9を対称に設け、排気ブロワ10にダスト吸引口9を接続して、研掃に伴うダストの飛散を防いでいる。
冷却ロール1の外周面を軸線方向全長にわたって研掃するブラシ7の清浄度に注目してみたところ、ブラシ7を構成している素線や胴部に残るダストは、ダスト吸引口9付近の範囲αではあまり認められないが、ダスト吸引口9から離れるほど多くなる。
When attention is paid to the cleanliness of the
このブラシ7の清浄度は冷却ロール1に反映され、当該ブラシ7のダスト吸引口9から離れた部位に多く残ったダストの一部が冷却ロール1の外周面へと移ることによって溶鋼から冷却ロール1への熱伝達の妨げとなる。
The cleanliness of the
すなわち、冷却ロール1の外周面において、ブラシ7のダスト吸引口9付近の範囲αが当接する部位では凝固殻6の成長が順調に進むが、他の部位ではダストが熱伝達の妨げとなることに起因して凝固殻6の成長が捗らない。
That is, on the outer peripheral surface of the
よって、一対の冷却ロール1が送出する鋼ストリップ3は、図3に示す凝固殻6の生成が順調に進んだ山部分を互いに張り合わせた状態となるものの、冷却ロール1の軸線方向に並ぶ山部分の間の谷部分には未凝固領域が残ることになる。
Therefore, the
更に、凝固による収縮が完了した後の鋼ストリップ3では、板幅方向厚み分布がむらになり、割れが生じることもある。
Furthermore, in the
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、ストリップの板幅方向厚み分布のむらを抑制できる双ロール鋳造機を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a twin-roll casting machine that can suppress unevenness in the thickness distribution of the strip in the plate width direction.
上記目的を達成するため、本発明の双ロール鋳造機は、一対の冷却ロールと、一対のサイド堰と、冷却ロール及びサイド堰により囲まれる空間に配置した溶湯供給ノズルと、前記冷却ロールの外周面軸線方向全長にわたってそれぞれ当接する回転可能なブラシと、これらブラシの冷却ロールに当接していない部位を個別に覆うカウリングとを備え、一方のカウリングに冷却ロール軸線方向に並ぶ複数のダスト吸引口を設け、他方のカウリングに冷却ロール軸線方向に並ぶ複数のダスト吸引口を設け、一方のカウリングに設けた複数のダスト吸引口と他方のカウリングに設けた複数のダスト吸引口の夫々が対称に位置しないように互いに冷却ロール軸線方向へずれて配置されている。 In order to achieve the above object, a twin roll casting machine of the present invention includes a pair of cooling rolls, a pair of side weirs, a molten metal supply nozzle arranged in a space surrounded by the cooling rolls and the side weirs, and an outer periphery of the cooling roll. Rotating brushes that contact each other over the entire length in the surface axial direction, and cowlings that individually cover the portions of the brush that do not contact the cooling roll, and a plurality of dust suction ports arranged in the cooling roll axial direction on one cowling. A plurality of dust suction ports arranged in the cooling roll axis direction on the other cowling, and the plurality of dust suction ports provided on one cowling and the plurality of dust suction ports provided on the other cowling are not symmetrically positioned. In this way, they are arranged so as to be shifted from each other in the cooling roll axis direction .
更に、各ダスト吸引口に排気ブロワを接続し、各ダスト吸引口と排気ブロワとの間に流量調整手段を設けた構成も選べる。 Further, a configuration in which an exhaust blower is connected to each dust suction port and a flow rate adjusting means is provided between each dust suction port and the exhaust blower can be selected.
本発明の双ロール鋳造機によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。 According to the twin roll casting machine of the present invention, the following excellent effects can be obtained.
(1)冷却ロール研掃用のブラシを覆う双方のカウリングに設けた複数のダスト吸引口の位置を、一方の冷却ロールに付帯するカウリングと他方の冷却ロールに付帯するカウリングとで冷却ロール軸線方向へ偏らせているので、一方の冷却ロール外周面に形作られる凝固殻の山部分が他方の冷却ロール外周面に形作られる凝固殻の谷部分に向き合い、一方の冷却ロール外周面に形作られる凝固殻の谷部分が他方の冷却ロール外周面に形作られる凝固殻の山部分に向き合った状態で、双方の凝固殻を張り合わせることができる。 (1) The position of a plurality of dust suction ports provided on both cowlings covering the brush for cleaning the cooling roll, with the cowling attached to one cooling roll and the cowling attached to the other cooling roll in the axial direction of the cooling roll Therefore, the crest portion of the solidified shell formed on the outer peripheral surface of one cooling roll faces the trough portion of the solidified shell formed on the outer peripheral surface of the other cooling roll, and the solidified shell formed on the outer peripheral surface of one cooling roll. Both the solidified shells can be bonded together in a state in which the trough portion faces the crest portion of the solidified shell formed on the outer peripheral surface of the other cooling roll.
(2)よって、冷却ロールが送出するストリップの板幅方向厚み分布がむらにならずに平均化される傾向を呈し、割れの発生を回避できる。 (2) Therefore, the thickness distribution in the plate width direction of the strip sent by the cooling roll tends to be averaged without being uneven, and the occurrence of cracks can be avoided.
(3)各ダスト吸引口と排気ブロワとの間に流量調整手段を設けた構成を採れば、必要に応じて凝固殻の山部分の厚みを選択的に増減させることができる。 (3) If a flow rate adjusting means is provided between each dust suction port and the exhaust blower, the thickness of the crest portion of the solidified shell can be selectively increased or decreased as necessary.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、図2は本発明の双ロール鋳造機の一例を示すもので、図中、図6、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表している。 1 and 2 show an example of a twin roll casting machine according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 6 and 7 denote the same parts.
この双ロール鋳造機は、各冷却ロール1の外周面軸線方向全長にわたってそれぞれ当接する円柱状のブラシ7と、これらブラシ7の冷却ロール1に当接していない部位を個別に覆うカウリング8とを備えている。
This twin-roll casting machine includes a
図示の例では、各ブラシ7は、対応する冷却ロール1の外側上方に沿って配置されている。また、図示はしないが、各ブラシ7は、例えば略円筒状に形成されたブラシ本体の外周面全体に多数の素線(例えば金属製の毛状体)がほぼ均一な密度で備えられた構成になっており、各素線を対応する冷却ロール1の外周面に当接させることにより、冷却ロール1に付着している酸化物等の付着物を擦り落とすようになっている。更に、ブラシ本体(図示せず)の中心軸は略水平(冷却ロール1の回転中心軸に対して略平行)に配置されており、かかる中心軸を回転中心軸として回転するように構成されている。各冷却ロール1の回転方向は、互いに反対方向となっている。各ブラシ7の回転方向は、図示の例では、対応する各冷却ロール1の回転方向と同一になっている。
In the illustrated example, each
そして、一方のカウリング8に冷却ロール1の軸線方向(回転中心軸に沿った方向)に並ぶ複数(図示の例では4つ)のダスト吸引口9を設け、他方のカウリング8に冷却ロール1の軸線方向に並ぶ複数(図示の例では5つ)のダスト吸引口11を、一方のカウリングのダスト吸引口9に対称に位置しないように冷却ロール1の軸線方向へ偏った位置に設けている。
And one
上記の「対称に位置しない」という記述は、一方のカウリング8に付帯しているダスト吸引口9と他方のカウリング8に付帯しているダスト吸引口11とが、平面視で全く対向しない状態とまではいかずとも、これら複数のダスト吸引口9,11の位置関係が、互いに冷却ロール1の軸線方向にずれた状態に担保されることを主に意味している。
The above description “not symmetrically” means that the
一方のカウリング8に設けてあるダスト吸引口9に、流量調節手段としてのバルブV02,V04,V06,V08を介して排気ブロワ10を接続し、他方のカウリング8に設けてあるダスト吸引口11に、流量調節手段としてのバルブV01,V03,V05,V07,V09を介して排気ブロワ10を接続し、各ダスト吸引口9,11の通気流量を単独に調整可能としている。なお、各バルブV02,V04,V06,V08は、各ダスト吸引口9にそれぞれ1つずつ対応するように設けられている。各バルブV01,V03,V05,V07,V09は、各ダスト吸引口11にそれぞれ1つずつ対応するように設けられている。
An
双ロール鋳造機の操業に際しては、ブラシ7をモータ(図示せず)により冷却ロール1と同方向に回転させて冷却ロール1の外周面の研掃を行い、酸化物の付着層を取り除くとともに、排気ブロワ10を作動させて各カウリング8の内部のダスト(ブラシ7によって冷却ロール1から除去された付着層の塵埃など)を捕集する。
During operation of the twin roll casting machine, the
一方のカウリング8に覆われているブラシ7の清浄度に注目すると、ブラシ7の各部分に残るダストは、ダスト吸引口9付近の範囲αではあまり認められないが、ダスト吸引口9から離れるほど多くなり、ブラシ7のダスト吸引口9から離れた位置に残ったダストが一方の冷却ロール1の外周面に移るので、一方の冷却ロール1の外周面において、ブラシ7のダスト吸引口9付近の範囲αが当接する部位では、他の部位よりも凝固殻6の生成が捗る。
When attention is paid to the cleanliness of the
つまり、一方の冷却ロール1の外周面には、ブラシ7のダスト吸引口9付近の範囲αが当接する部位に凝固殻6の山部分(冷却ロール1の半径方向における厚みが厚い部分)が形作られ、ブラシ7のダスト吸引口9付近の範囲αが当接しない他の部位に凝固殻6の谷部分(冷却ロール1の半径方向における厚みが薄い部分)が形作られる。即ち、軸線方向において、山部分と谷部分が交互に並んで形成された状態(凝固殻6の厚みにむらがある状態)となる。
That is, a crest portion of the solidified shell 6 (a portion where the thickness in the radial direction of the
また、他方のカウリング8に覆われているブラシ7の清浄度に注目してみると、ブラシ7の各部分に残るダストは、ダスト吸引口11付近の範囲βではあまり認められないが、ダスト吸引口11から離れるほど多くなり、ブラシ7のダスト吸引口11から離れた位置に残ったダストが他方の冷却ロール1の外周面に移るので、他方の冷却ロール1の外周面において、ブラシ7のダスト吸引口11付近の範囲βが当接する部位では、他の部分よりも凝固殻6の生成が捗る。
Further, when attention is paid to the cleanliness of the
つまり、他方の冷却ロール1の外周面には、ブラシ7のダスト吸引口11付近の範囲βが当接する部位に凝固殻6の山部分が形作られ、ブラシ7のダスト吸引口11付近の範囲βが当接しない他の部位に凝固殻6の谷部分が形作られる。即ち、軸線方向において、山部分と谷部分が交互に並んで形成された状態となる。
That is, the crest portion of the solidified
よって、一対の冷却ロール1が等速で回転すると、一方の冷却ロール1の外周面に生成された凝固殻6の山部分に、他方の冷却ロール1の外周面に生成された凝固殻6の谷部分が張り合わされるとともに、他方の冷却ロール1の外周面に生成された凝固殻6の山部分に対して、一方の冷却ロール1の外周面に生成された凝固殻6の谷部分が張り合わされた状態となる。即ち、張り合わされる前の凝固殻6の厚みにむらがあっても、ロール間隙Gにおいて凝固殻6が互いに張り合わされることにより、凝固殻6の厚さむら相殺されるため、鋼ストリップ3の厚さにむらが生じることを抑制できる。また、谷部分に山部分が挿入されるように張り合わされることにより、谷部分において隙間が発生することを防止できる。即ち、鋼ストリップ3内の未凝固領域を最小限に抑制することができる。
Therefore, when the pair of cooling rolls 1 rotate at a constant speed, the solidified
これにより、凝固による収縮が完了した後の鋼ストリップ3の板幅方向厚み分布がむらにならず、割れが生じることもない。
Thereby, the thickness distribution in the plate width direction of the
ダスト吸引口9と排気ブロワ10との間にあるバルブV02,V04,V06,V08の開度を拡げると、各ダスト吸引口9の吸引量が増加することで、一方の冷却ロール1の外周面に当接しているブラシ7のダスト吸引口9付近の範囲αの清浄度が向上する。この場合、範囲αにおいてはブラシ7から冷却ロール1にダストが転写されることをより効果的に防止でき、ひいては凝固殻6がより効率的に生成されやすくなる。従って、山部分の厚みを厚くすることができる。また、バルブV02,V04,V06,V08の開度を絞ると、各ダスト吸引口9の吸引量が減少することで、冷却ロール1の外周面に当接するブラシ7のダスト吸引口9付近の範囲αの清浄度が低下する。この場合、範囲αにおいては凝固殻6の生成が抑制され、山部分の厚みを薄くすることができる。
When the opening of the valves V02, V04, V06, V08 between the
ダスト吸引口11と排気ブロワ10との間にあるバルブV01,V03,V05,V07,V09の開度を拡げると、各ダスト吸引口11の吸引量が増加することで、他方の冷却ロール1の外周面に当接しているブラシ7のダスト吸引口11付近の範囲βの清浄度が向上する。この場合、範囲βにおいてはブラシ7から冷却ロール1にダストが転写されることをより効果的に防止でき、ひいては凝固殻6がより効率的に生成されやすくなる。従って、山部分の厚みを厚くすることができる。また、バルブV01,V03,V05,V07,V09の開度を絞ると、各ダスト吸引口11の吸引量が減少することで、他方の冷却ロール1の外周面に当接しているブラシ7のダスト吸引口11付近の範囲βの清浄度が低下する。この場合、範囲βにおいては凝固殻6の生成が抑制され、山部分の厚みを薄くすることができる。
If the opening of the valves V01, V03, V05, V07, V09 between the
バルブV01〜V09の開度調整を実行して、一方の冷却ロール1の外周面、あるいは他方の冷却ロール1の外周面に移るダストの量を変えれば、凝固殻6の山部分の厚みを選択的に増減させることができる。即ち、各バルブV01〜V09の開度をそれぞれ個別に調整することで、凝固殻6の山部分の厚みをそれぞれ個別に調節できる。ひいては、鋼ストリップ3の厚さをより適切に調節することが可能になる。
By adjusting the opening degree of the valves V01 to V09 and changing the amount of dust transferred to the outer peripheral surface of one
なお、本発明の双ロール鋳造機は、上述の実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。例えば双ロール鋳造機において製造されるストリップとは、鋼ストリップには限定されない。すなわち、本発明の双ロール鋳造機は、様々な金属のストリップの製造に用いることができる。 The twin roll casting machine of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that changes can be made without departing from the gist of the present invention. For example, a strip produced in a twin roll caster is not limited to a steel strip. That is, the twin roll casting machine of the present invention can be used for manufacturing various metal strips.
また、ブラシ7の構成なども、以上の実施形態には限定されない。例えばブラシ7の回転方向は、対応する各冷却ロール1の回転方向と同一であるとしたが、図3に示すように、対応する各冷却ロール1の回転方向に対して反対方向であっても良い。ブラシ7の位置は、対応する冷却ロール1の外側上方には限定されず、例えば図3に二点鎖線で示すように、冷却ロール1の外側下方に配置しても良い。
Further, the configuration of the
以上の実施形態では、複数のダスト吸引口9,11は、冷却ロール1の軸線方向に並べて備えられている(即ち、互いに同じ高さに備えられている)としたが、図4に示すように、ダスト吸引口9,11の高さは、互いに異なっていても良い。この場合も、凝固殻6の軸線方向において山部分と谷部分が交互に並んで形成された状態にすることが可能である。
In the above embodiment, the plurality of
以上の実施形態では、複数のダスト吸引口9、11に対して一台の排気ブロワ10を接続した構成としたが、排気ブロワ10は二台以上設けても良い。例えば、図5に示すように、複数のダスト吸引口9に対して一台の排気ブロワ10を接続し、複数のダスト吸引口11に対して他の一台の排気ブロワ10を接続した構成としても良い。
In the above embodiment, one
また、以上の実施形態では、各バルブV01〜V09の開度を調整することで、各ダスト吸引口9、11の吸引量を調節する構成を例示したが、吸引量を調節する構成はかかるものに限定されない。例えば、図5にしめすように、各ダスト吸引口9、11に接続されている排気ブロワ10の排気量を調節することでも、吸引量の調節を行うことが可能である。
Moreover, in the above embodiment, although the structure which adjusts the suction amount of each
本発明の双ロール鋳造機は、様々な金属を原料にしたストリップの製造に適用することができる。 The twin roll casting machine of the present invention can be applied to the production of strips made from various metals.
1 冷却ロール
2 サイド堰
4 溶湯供給ノズル
6 凝固殻
7 ブラシ
8 カウリング
9 ダスト吸引口
10 排気ブロワ
11 ダスト吸引口
V01〜V09 バルブ(流量調整手段)
DESCRIPTION OF
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